淺談建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性

李慶華

摘要：我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)的耐久性等方面的安全設(shè)置水準(zhǔn)，總體上均低于國外同類規(guī)范。在調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)的問題上存在著不同的見解?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾建筑基礎(chǔ)設(shè)施的世界性問題，應(yīng)當(dāng)引起我國有關(guān)主管部門和設(shè)計施工單位的足夠重視。建筑工程的設(shè)計應(yīng)有最低使用壽命的要求；對于重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和建筑物，在其使用期內(nèi)應(yīng)實施強(qiáng)制性的定期安全檢測。要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制，鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。

關(guān)健詞：建筑結(jié)構(gòu)；安全性；耐久性

為我國建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性現(xiàn)狀能夠更好地適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求，適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型后面向市場經(jīng)濟(jì)的需求，提出一些問題及建議。

1.建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性

結(jié)構(gòu)安全性是各種作用下結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌、保護(hù)人員不受傷害的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測）有關(guān)，而這些又與建筑工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。

1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性。與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的兩個因素：一是規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載（荷載標(biāo)準(zhǔn)值），比如同樣是辦公樓，我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是1.5KPa（在新修訂的規(guī)范里已改為2KPa），而美國、英國則分別為2.4KPa和2.5KPa；二是規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強(qiáng)度分項系數(shù)的大小，前者是計算荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時，將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個系數(shù)，后者是計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時，將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù)。這樣根據(jù)我國原有規(guī)范設(shè)計辦公樓時，所依據(jù)的樓層設(shè)計荷載，而設(shè)計時據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力卻要比英國、美國規(guī)范高，兩者都使構(gòu)件承載力的安全水準(zhǔn)下降。這里的問題主要在于設(shè)計墨守成規(guī)，在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。

1.2調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)的不同見解。我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)較低，與我國建國后長期處于短缺經(jīng)濟(jì)和計劃體制的歷史條件有關(guān)。這種作法能夠?qū)ν两ńY(jié)構(gòu)取用較低的安全水準(zhǔn)并基本滿足了當(dāng)時的生產(chǎn)與生活需求，并歷經(jīng)了較長時間的考驗，這是國內(nèi)建筑科技人員經(jīng)過巨大努力取得的重大成就。但是，由于安全儲備較低，抵御意外作用的能力相對不足。如果能夠適當(dāng)提高安全設(shè)置水準(zhǔn)，將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災(zāi)害的能力。國內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴(yán)重的人為錯誤所致。

2.建筑結(jié)構(gòu)工程的耐久性

建筑結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力。這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

2.1建筑結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀。當(dāng)今大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)由混凝土建造。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題，并非我國所特有，但是這一問題至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設(shè)計與施工單位的足夠重視。長期以來，人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料。直到上世紀(jì)70年代末期，發(fā)達(dá)國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境因素影響下出現(xiàn)過早損壞。

2.2建筑結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測與維護(hù)。結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護(hù)和修理不能分割，對處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說尤其如此。為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應(yīng)該進(jìn)行定期檢測和維護(hù)。我國有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計規(guī)范與施工規(guī)范，但沒有如何使用的規(guī)范。有些國家對于結(jié)構(gòu)的損壞可能危及公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，強(qiáng)制規(guī)定必須定期檢測；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強(qiáng)制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平相對較差，施工操作人員的素質(zhì)不高，質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全，規(guī)范對結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)又相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以更有必要從法制上確定建筑工程的正常使用和定期檢測的要求。對于建筑結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量，雖然政府已做出了設(shè)計與施工的責(zé)任單位和個人需對其“終身負(fù)責(zé)”的規(guī)定，但是這種要求執(zhí)行起來缺乏可操作性。要將結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故減少到最低程度，還應(yīng)以預(yù)防為主，通過例行檢測及時發(fā)現(xiàn)問題。現(xiàn)在國內(nèi)有大量建筑工程因步入老化期需要診治，也有大量已建的違章工程需要評估，更有許多工程發(fā)生病害需要診斷和加固，各地已涌現(xiàn)不少從事建筑工程診斷、治理與加固的隊伍，并有蓬勃發(fā)展成為一種新興行業(yè)的趨勢。出現(xiàn)問題和病害以后再來治理固然重要，但是我們應(yīng)該更加強(qiáng)調(diào)預(yù)防。對于在役建筑工程的檢測和評估，要建立相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，要有從業(yè)人員的注冊和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證制度，在管理體制上予以規(guī)范。

3.為了改善我國建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性，提出了以下建議

3.1土建工程使用過程中的安全性，應(yīng)有定期的檢測和正常的維護(hù)修理加以保證。對于重要土建工程，我國尚無必須進(jìn)行安全檢測的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向，不利于保證工程壽命和投資效益。建議對橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和重要的公共建筑物，在其使用期內(nèi)實施強(qiáng)制性的定期安全檢測。為此，需要制定法規(guī)和編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估，需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。建議有關(guān)部門在橋、隧、道路等土建基礎(chǔ)設(shè)施工程投資上，根據(jù)需要，加大工程維修費的比例。

3.2完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制，發(fā)揮學(xué)會、協(xié)會在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制、修訂和管理中的作用；逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì)；鼓勵編制地方性規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平上的差異，并鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。

3.3合理設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全水準(zhǔn)，必須考慮工程失效的風(fēng)險后果、社會的財富與資源供給乃至公眾的意向等多種因素。隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢的巨大變化，有必要重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)，建議主管部門組織論證。橋梁等交通土建結(jié)構(gòu)的風(fēng)險后果較大，且由于車流、車載、車速的快速發(fā)展，在設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)值和承載力安全度的設(shè)置水準(zhǔn)上似乎應(yīng)比一般的建筑結(jié)構(gòu)有更高的安全儲備。在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)上，建議進(jìn)一步收集不同意見，包括商品房消費者的意向。我國不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相差懸殊，在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要區(qū)別對待也值得探討。

4、結(jié)語

我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用可靠度設(shè)計方法的經(jīng)驗及問題值得總結(jié)?？煽慷确椒ㄓ糜诓煌愋徒Y(jié)構(gòu)的先決條件和難度不一，不必強(qiáng)求一律。建議有關(guān)部門在推廣可靠度方法于各類設(shè)計規(guī)范時，廣泛征集各種看法，實事求是，穩(wěn)慎對待，不宜急于求成。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性》

[2]《建筑結(jié)構(gòu)工程的耐久性》